这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天,主要讲了Go语言的内存管理知识、编译器优化路径等。
一、内存管理
1.自动内存管理 又称GC,保证内存使用的正确性与安全性
任务:
为新对象分配内存, 找到存活对象, 回收死亡对象的内存空间
GC的一些概念:
Mutator:业务线程,分配新对象,修改对象指向关系
Collector:GC线程,找到存活对象,回收死亡对象的内存空间,必须感知对象指向关系的改变,防止父对象被回收而子对象没有被回收
Serial GC:只有一个collector执行
Parrallel GC:支持多个collector同时回收GC
Concurrent GC:mutator(s) 和collector(s)可以同时执行
追踪GC:
1.标记根对象(堆,栈,全局变量区)
2.找到可达对象(保留下来的变量,将1, 2标记为存活对象,没被标记的为回收对象)
3.清理不可达对象,有以下方法,根据对象周期来选择不同策略:
copying gc:将回收对象剪切到另外的内存空间
mark-sweep gc:将回收对象内存标记为可分配
compact gc:原地整理内存空间
GC策略:
1.分代GC,每经过一次GC且存活后,年龄 + 1,为年轻代与老年代分区。
对年轻代使用copying gc,老年代使用mark-sweep gc,以增加吞吐量
2.引用计数,每被引用,引用数 + 1,优先回收引用数为0的对象
实例是c++11的智能指针
优点是内存操作平摊到了程序执行种,缺点是开销大,无法回收环形结构,依然可能引发暂停
缺点是可以解决的,并非固有的缺点。
二、编译器优化
函数内联:
内联:编译时将被调用函数的函数体的副本替换到调用位置上,同时重写代码以反映参数的绑定
优点:减少开销,将过程间分析转换为过程内分析
缺点:编译过大
大多数情况内联是正向优化
逃逸分析:
定义:分析代码中指针的动态作用域,即指针在何处可以被访问 大致思路
从对象分配处出发,沿着控制流,观察数据流。若发现指针 p 在当前作用域 s:
作为参数传递给其他函数; 传递给全局变量; 传递给其他的 goroutine; 传递给已逃逸的指针指向的对象; 则指针 p 逃逸出 s,反之则没有逃逸出 s.
优化:未逃逸出当前函数的指针指向的对象可以在栈上分配
对象在栈上分配和回收很快:移动 sp 即可完成内存的分配和回收; 减少在堆上分配对象,降低 GC 负担。